Унификация и типизация технологических процессов

Эффективное применение ГАП и ИПК в единичном и серийном производствах зависит главным образом от устойчивости (стабильности) производственного процесса. Продукция машиностроительных и приборостроительных заводов характеризуется сменой изделий, большим числом конструкторских и технологических решений, небольшими масштабами выпуска, многооперационностью технологии. Даже при установившейся специализации предприятия на выпуске продукции одного определенного вида регулярность изготовления деталей различна и разнообразна.

Однако положение существенно меняется, если от отдельных наименований деталей перейти к группам конструктивно и технологически подобных деталей различных изделий. Регулярность производства таких групп значительно выше, производственный процесс их изготовления становится устойчивым по времени и может рассматриваться как объект комплексной автоматизации.

Такой подход к ТПП в условиях единичного и серийного выпуска продукции сегодня является общепринятым в отечественной и мировой практике и соответствует современной концепции построения и эксплуатации производственных систем.

Под типизацией понимается процесс разработки ТП на изготовление типовых деталей и целых машин отражающих наиболее передовой опыт и достижения науки и техники.

Разработанные типовые техпроцессы обработки однотипных деталей определяют направление процесса, ориентируясь на которые заводской технолог может разработать конкретный ТП с учетом имеющегося оборудования, инструментов, способов производства заготовок и пр.

Типовой ТП обычно составляется на наиболее сложную деталь определенного класса или группы.

Кроме типовых ТП обработки деталей различных классов, разработаны ТП обработки сложных поверхностей.

Для повышения производительности труда применяется метод групповой обработки, который положен в основу группового производства, а в дальнейшем ГАП.

Групповое производство – это прогрессивная в технико-экономическом отношении форма организации дискретных (прерывных) производственных процессов, экономико-организационной основой которого является целевая – подетальная (предметная) специализация участков и цехов, а технологической составляющей – унифицированная групповая (типовая) форма организации технологических процессов.

Как показали исследования и практика работы многих объединений и предприятий, групповое производство, формирующееся на основе классификации изделий, унификации и подетально групповой специализации производственных систем, в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства помогает в наиболее полной мере учесть и реализовать характерные для массового производства принципы рациональной организации производственного процесса.

В зависимости от полноты использования указанных принципов и связи их с разрабатываемой и внедряемой унифицированной технологией, групповое производство может быть реализовано в различных организационных формах.

Уровень специализации машиностроительных объединений и предприятий и их подразделений определяется сочетанием двух основных факторов – объемом производства и трудоемкостью продукции, которые во многом определяют и организационно-производственную структуру предприятия. Можно выделить три типа машиностроительных объединений и предприятий специализирующихся на выпуске готовых изделий:

- предприятия с полным технологическим циклом, располагающие всей совокупностью заготовительных, обрабатывающих и сборочных цехов;

- предприятия механосборочного производства, получающие необходимые заготовки в порядке кооперирования с других заводов;

- предприятия сборочного типа, выпускающие готовые изделия из деталей, изготовленных на других предприятиях.

В зависимости от характера выполняемой работы определяется структура группового производства и выбор принципов организации работы отдельных производственных подразделений.

Как уже отмечалось, организация и развитие группового производства основаны на унификации.

Основными направлениями технологической унификации являются типизация и метод групповой обработки деталей.

Основой технологической унификации служит классификация деталей и их поверхностей по конструктивно-технологическим признакам на базе общности оборудования, наладки и инструментальной оснастки.

В настоящее время существует несколько систем классификации и кодирования деталей (ЕСКД, технологический классификатор деталей, Техархив, Группроект, ТИС – 81). В результате классификации деталям обычно присваивают определенный классификационный код, что ускоряет их поиск по заданным признакам. Классификация необходима для механизированного и автоматизированного решения задач ТПП.

После классификации и группирования деталей приступают к разработке группового ТП, который позволяет обрабатывать любую деталь данной группы без значительных отклонений от общей технологической схемы.

Технологическая унификация делится на 5 уровней.

На первом (низшем) уровне унифицируются ходы, одна из групп которых связана с изменением формы детали в процессе обработки, а другая – со вспомогательными перемещениями. Понятие «ход» – это элемент синтеза управляющих программ и автоматической системы проектирования ТП.

Второй уровень – переход – является элементом при проектировании ТП на универсальных станках. К объему типизации, относятся вид и характер обработки конкретной элементарной поверхности, а также вид режущего инструмента.

Третий уровень – элементарная схема обработки. Здесь упорядочиваются планы обработки элементарных поверхностей, комплексных конструктивных элементов, имеющих однозначную связь между образующими их поверхностями (например отверстие с цековкой)

Четвертый уровень – операция. Отличительной особенностью этого уровня является связь со структурными свойствами деталей. Объекты типизации – вид и характер обработки некоторой группы деталей, технологическое оборудование и вид оснастки.

Пятый уровень – маршрут обработки детали. В этом случае унифицируется последовательность операций, которая справедлива для множества деталей, принадлежащих к одной классификационной совокупности.

Используя системы кодирования и классификации деталей, можно выявить их общие признаки и свести детали в определенные конструктивно-технологические группы.

Группой называется совокупность деталей, характеризуемая при обработке общностью оборудования, оснастки, наладки и ТП (операционного). При создании группы учитывают габаритные размеры деталей, их геометрическую форму, общность подлежащих обработке поверхностей, их точность и шероховатость однородность заготовок, серийность выпуска, экономичность процесса.

Практика показала, что объединение деталей по конструктивно-технологическим признакам не обеспечивает полного использования возможностей группового метода, внимание следует уделять и организационно-плановым вопросам. При групповом производстве группа деталей характеризуется конструкторским, технологическим (общность технологии), инструментальным (общность оснащения) и организационно-плановым единством.

В групповом методе допускается использовать несколько способов группирования деталей: по видам обработки, общности технологического маршрута, операциям. Группирование деталей для построения общности групповых процессов рекомендуется выполнять по общности маршрутных деталеопераций.

Создание унифицированных (групповых) процессов изготовления деталей может базироваться на различных методах их группирования: по конструктивно-технологическому сходству деталей, по элементарным поверхностям деталей (что позволяет установить варианты обработки этих поверхностей, а из комбинации элементарных процессов получить ТП обработки любой детали); по преобладающим видам обработки деталей (типам оборудования), единству технологического оснащения и общности наладки станка.

Групповым ТП называется совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих обработку различных деталей группы (или несколько групп) по общему технологическому маршруту.

При групповом технологическом маршруте некоторые детали или их группы могут пропускать отдельные операции или переходы. Такие процессы являются основой для создания участков с замкнутым циклом производства, специализированных участков и групповых поточных линий. При образовании групп деталей с общим ТП следует учитывать объем выпуска отдельных деталей.

При разработке техпроцессов следует исходить из следующих основных положений:

1) принятая последовательность обработки детали при групповом маршруте (операций или переходов) должна обеспечивать обработку любой детали группы в соответствии с чертежом и техническими требованиями;

2) технологическая оснастка должна быть групповой или универсально-переналаживаемой;

3) оборудование должно обеспечивать высокопроизводительную обработку при минимальных затратах на его переналадку;

4) технологическая документация должна быть простой по форме, исчерпывающей по содержанию и удобной для пользования на рабочих местах.

Известно, что для повышения эффективности использования специализированного оборудования необходимо провести унификацию конструкторских и технологических решений. Унификация конструкторских решений заключается в унификации и стандартизации изделий, деталей и поверхности деталей. За счет унификации конструкторских решений в первую очередь искусственно повышается пфикации и стандартизации изделий, деталей и поверхности деталей. За счет унификации конструкторских решений в первую очередь искусственно повышается партионность деталей, а также уменьшается многообразие технологических решений, используемых для изготовления изделий. Унификация технологических решений заключается в разработке типовых и групповых ТП, унификации элементов ТП (инструмента, методов обработки, схем базирования и т.д.). Унификация технологических решений компенсирует отсутствие данных о выпускаемых изделиях при проектировании производственных систем. Для повышения эффективности унификации технологических решений она должна строиться на унификации конструкторских решений и прогнозе развития унифицированных элементов изделия и ТП. Это позволяет увеличить жизненный цикл оптимальной эксплуатации специализированной производственной системы, в том числе ГПС.